Инновации 3 ноября 2022

За пятью печатями

В России впервые началось массовое производство 5D-принтеров. Выпуск пока уникальных устройств налажен в Волгограде на базе инновационной компании «Стереотек»
За пятью печатями
В России впервые началось массовое производство 5D-принтеров
Татьяна Мастерова

О существить этот план удалось благодаря государственной поддержке. С января на развитие аддитивных технологий в качестве грантов и инвестиционных вложений компания получила около 100 млн рублей.

Проект волгоградских разработчиков входит в топ-100 форума «Сильные идеи для нового времени — 2022». Компания «Стереотек» была участницей экспозиции 25-го Петербургского международного экономического форума. В настоящее время запущены четыре производственные линии, их возможности гарантируют получение около тысячи изделий в год.


принтер.jpg
Благодаря 5D-принтерам компании «Стереотек» формируется новый технологический тренд, и необходимость складировать запчасти на предприятиях будет постепенно снижаться
Сергей Желтов / gorvesti.ru

Экономия — колоссальная!

«Усовершенствованная технология 5DTech позволяет печатать любые промышленные детали, успешно замещая импортные оригиналы, — рассказал генеральный директор компании “Стереотек” Артем Авдеев. — Большой плюс в производстве — существенная экономия ресурсов. Эксперты оценили: выгода для одного крупного промышленного предприятия может составить до 200 миллионов рублей в год. 5DTech может применяться в химической и пищевой промышленности, машиностроении и других важных сферах».

Например, напечатать такую деталь, как крыльчатка кислотного насоса, стоит 2300 рублей, а цена оригинала — 52 тыс. рублей. Себестоимость печати — от двух рублей за грамм готового изделия. 5D-принтеры сильно помогли предпринимателям еще в период пандемии, когда начались проблемы с поставками запчастей из-за границы.

Как считают в «Стереотеке», благодаря компании формируется новый технологический тренд. В будущем необходимость складировать запчасти на предприятиях снизится. Принтер способен хранить в памяти миллионы цифровых копий. И специалисты компании работают над расширением цифровой библиотеки запасных частей, чтобы заказчики сами не занимались инженерной разработкой.

В «Стереотек» сейчас поступает огромное количество заказов, особенно от тех предприятий, где есть импортное оборудование и необходимо замещение деталей на аналоги. Среди клиентов — лидеры рынка и крупные производственные предприятия, в том числе «Северсталь», Grass, Sylvamo, Isopan, «Сады Придонья».


ТУЛАЕВ.jpg
Сооснователь и директор по развитию ООО «Стереотек» Анатолий Тулаев
Пресс-служба компании «Стереотек»

Повышенная прочность

Идея разработки принадлежит Алексею Дроботову, доценту кафедры «Автоматизация производственных процессов» в Волгоградском государственном техническом университете. Остальные основатели проекта в то время, десять лет назад, были еще студентами и учились у Алексея Владимировича.

О том, как зародилась мысль увеличить у 3D-принтера количество осей, «Стимулу» рассказал сооснователь и директор по развитию ООО «Стереотек» Анатолий Тулаев: «В 2012 году научный руководитель кафедры “Автоматизация производственных процессов” предложил напечатать изделие на болтике. Для печати в 3D-режиме нужен стол, потому что он печатает в трех осях. “Зачем нам стол, — решили мы, — если можно печатать прямо из центра детали, и вместо стола использовать саму деталь? Будем печатать в пространстве”. Идея показалась фантастической. Но этот способ предполагает массу преимуществ перед классической 3D-печатью. За счет объемного переплетения волокон в самой детали прочность ее возрастает до 400 процентов, при этом решается главная проблема 3D режима — необходимость в поддержках под нависающими элементами. Потом эту идею мы довели до результата, и появился на свет 5D-принтер, который сегодня печатает запчасти для промышленного оборудования».

magnifier.png В будущем необходимость складировать запчасти на предприятиях снизится. Принтер способен хранить в памяти миллионы цифровых копий. И специалисты компании работают над расширением цифровой библиотеки запасных частей, чтобы заказчики сами не занимались инженерной разработкой

Компания «Стереотек» получила первые средства на развитие в 2013 году по программе «Умник» Фонда содействия инновациям, в 2016 и 2018 годах стала победителем программы «Старт». В 2019 году предприятие продемонстрировало пятикоординатную аддитивную систему на авиасалоне МАКС-2019 и вошло в число резидентов фонда «Сколково», в 2020 году выиграло грант после победы в конкурсе «Бизнес-cтарт». Еще через год компания оформила сертификат соответствия европейским стандартам качества (СЕ) на всю линейку производимой продукции, а в начале 2022-го венчурный фонд Национальной технологической инициативы (НТИ) инвестировал в «Стереотек» 100 млн рублей на развитие производства и продвижения продукции на рынках США, Евросоюза и Китая.

Построение изделия на 3D-принтере осуществляется путем плавления пластиковой нити из катушки и выдавливания расплава через сопло, которое при этом двигается по заранее рассчитанной траектории в горизонтальной плоскости. Когда заканчивается построение слоя в горизонтальной плоскости, изделие опускается немного вниз, и следующий слой строится поверх предыдущего. Существуют и 4D-принтеры, они добавляют определенные возможности 3D-принтерам, но имеют много ограничений и не дают принципиального скачка в качестве производимых изделий.

В 5D-принтере печатающая головка может перемещаться в двух направлениях, как и в 3D-принтере, но вместо стола в камере имеется небольшое цилиндрическое основание, которое также может перемещаться по вертикали. Кроме того, оно может вращаться и наклоняться. Таким образом удается строить деталь не из плоских слоев, как в обычном 3D-принтере, а из сложных пространственных траекторий. Они переплетаются, спекаются, и деталь получается прочнее в несколько раз, чем на обычном 3D-принтере, — она даже может оказаться прочнее литой. Дополнительным «бонусом» является то, что на печать расходуется меньше сырья и времени. Ресурс цифрового принтера очень большой: аппарат может печатать без перерыва неделями и месяцами.


РИПЕЦКИЙ.jpg
Доцент кафедры «Инженерная графика», руководитель лаборатории «Аддитивные технологии» института «Общеинженерная подготовка» МАИ, кандидат технических наук Андрей Рипецкий
Фото предоставил А. Рипецкий

Впереди мировых гигантов

О том, в чем волгоградские разработчики опередили своих иностранных и российских конкурентов, «Стимулу» рассказал доцент кафедры «Инженерная графика», руководитель лаборатории аддитивных технологий Института общеинженерной подготовки МАИ, кандидат технических наук Андрей Рипецкий.

«Уникальность российского принтера, на мой взгляд, правильно описывать, рассматривая отдельно его аппаратную и программную составляющие, — поясняет эксперт. — Мировые гиганты в своих продуктах реализуют платформенные решения. Внедрение таких решений для конечного пользователя требует больших финансовых и временных затрат. Крупные производственные компании создают архитектуру производственных многоосевых комплексов, обычно на основе промышленных роботизированных ячеек. Такой подход не всегда реализуем для поставщиков второго-третьего уровня и организации участка производства требуемых деталей».

magnifier.png Подход компании «Стереотек» интересен уникальной аппаратной платформой, которая постоянно совершенствуется как по результатам собственных R&D-циклов, так и по обратной связи сообщества пользователей

По словам Андрея Рипецкого, подход компании «Стереотек» интересен уникальной аппаратной платформой, которая постоянно совершенствуется как по результатам собственных R&D-циклов, так и по обратной связи сообщества пользователей. Аппаратная платформа делает процесс производства методом послойного синтеза в некотором смысле универсальным, так как позволяет в зависимости от геометрической формы и требований к конкретному изделию быстро переходить от трехосевого синтеза к пятиосевому.

«Вторая особенность, — отмечает Андрей Рипецкий, — это собственная программная платформа и, что важно, собственное технологическое ядро, реализованное в ней. Такая архитектура позволяет, с одной стороны, быстрее и дешевле внедрять производственные ячейки запасных частей как крупным представителям российского производственного сектора, так и средним и малым предприятиям. C другой стороны, реализован потенциал масштабирования такого способа производства, включая собственные облачные решения и верифицированные банки электронных моделей необходимых деталей».


Темы: Инновации

Еще по теме:
09.12.2022
Компания «Конкордия» из подмосковного Дмитрова разработала пилотный образец коммунальной машины «Апис» (в переводе с...
30.11.2022
Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) разработали уникальную установку для изготовления иск...
29.11.2022
Мировая инновационная практика показывает, что лучшие кластеры и технопарки создаются органично, на основе десятилетиями...
24.11.2022
Испытания первого российского морского робота начнутся весной 2023 года в акватории Каспийского моря. Он может патрулиро...
Наверх